Van vagy nincs Planet 9? Van-e bolygókiút Naprendszerünk szélén, elegendő tömegű, hogy megmagyarázza a távoli tárgyak mozgását? Vagy a jeges anyagból készült lemez felelős? A tényleges 9 bolygóról még nincs közvetlen bizonyíték, de valami elegendő tömegű hatással van a távoli Naprendszer objektumok keringési pályáira.
Egy új tanulmány szerint a jeges anyagból készült tárcsa a Naprendszer külső tárgyainak furcsa mozgásait okozza, és nem kell feltalálnunk egy másik bolygót, hogy megmagyarázzuk ezeket a mozgásokat. A tanulmány származik
Jihad Touma professzor, a Bejrút - amerikai Egyetemen és
Antranik Sefilian, doktorandusz a Cambridge-i Alkalmazott Matematika és Elméleti Fizika Tanszékén. Eredményeiket közzéteszik az Astronomical Journal-ban.
Vonzó az a gondolat, hogy egy Naprendszerünk legtávolabbi szakaszában létezik egy másik bolygó. Ez energiát ad a kalandornak mindannyiunkban. A csillagász vagy csillagászok számára, akik végül felfedezik azt, koronázó eredmény lenne. Ki ne akarja, hogy egy teljesen új bolygó felfedezőjének hívják, itt, a saját Naprendszerünkben? Sokkal izgalmasabb, mint az a személy, aki végül megerősítette egy jeges anyagú lemez tömegét.
Mivel a csillagászok jobban tudják tanulmányozni és megérteni a távoli Naprendszert, egyre több tárgyat találtak. Kb. Az elmúlt 15 évben a csillagászok mintegy 30 transz-neptunális objektumot (TNO) fedeztek fel, amelyek nagy ellipszis alakú pályákon haladnak. A legutóbbi a „Goblin” volt, egy olyan test, amelynek pályája körülbelül 2300 AU-ig tart a Naptól.
Mivel ezek a testek nem hatnak gravitációs módon a Naprendszer többi bolygójára, ott kell lennie valamilyen más tömeg-aggregátumnak, amely megformálja a pályájukat. És bár a 9-es bolygó magyarázata az évek során felforrósodott, nincs közvetlen bizonyíték arra, hogy egy bolygó felelős ezen furcsa pályák kialakításáért.
"A kilenc bolygó hipotézise izgalmas, de ha létezik a feltételezett kilencedik bolygó, eddig elkerülte az észlelést."
A tanulmány társszerzője, Antranik Sefilian, doktorandusz, a Cambridge-i Alkalmazott Matematika és Elméleti Fizika Tanszékén.
Az új tanulmány azt javasolja, hogy egy jeges anyagú korong felelős a távoli tárgyak erősen elliptikus pályáin. Nem ez az első elmélet, amely ezt sugallja, de ez az első, amely magyarázza a megfigyelt pályákat, miközben figyelembe veszi a Naprendszerünk másik nyolc bolygójának tömegét és gravitációját.
A 30 TNO, amelyek ezen erősen elliptikus pályákon haladnak, a TNO-k és a Kuiper-övet alkotó tárgyak nagyobb csoportjába tartoznak. A Kuiperi öv a Naprendszer kialakulása során megmaradt anyagból készül. Ezeknek a tárgyaknak a többsége szinte körkörös utakon halad a Nap körül. De azok a 30, amelyek nem járnak szinte körkörös pályáin, eltérő térbeli tájolással rendelkeznek, és ezt magyarázatra van szükség.
A leginkább beszélt magyarázat a Kilenc Bolygó. A Kilenc bolygónak körülbelül 10-szer tömegebbnek kell lennie, mint a Földön. Ez a Naprendszer homályos szélességében ott rejtett bolygó a 30 testet szokatlan pályájához vezette.
A probléma az, hogy még senki sem fedezte fel a kilenc bolygót, és csak a megfigyelt hatás alapján tudja.
"A kilenc bolygó hipotézise izgalmas, de ha a feltételezett kilencedik bolygó létezik, ez eddig elkerülte az észlelést" - mondta Antranik Sefilian, a Cambridge-i Alkalmazott matematika és az Elméleti Fizika Tanszékének doktoranduszának társszerzője. „Meg akartuk látni, hogy lehet-e újabb, kevésbé drámai és talán természetesebb ok a szokatlan pályákra, amelyeket néhány TNO-ban látunk. Úgy gondoltuk, hogy a kilencedik bolygó engedélyezése helyett azután kialakulása és szokatlan pályája miatt aggódnunk kellene, miért nem számolunk egyszerűen a Neptunusz pályán túli lemezt alkotó kis tárgyak súlyáról, és megnézhetjük, mit jelent nekünk?
Az új tanulmány a Naprendszer részletes modellezésén, valamint más Naprendszer megfigyelésein alapul.
Touma és Sefilian modellezték a TNO-k teljes térbeli dinamikáját az óriási külső bolygók és a Neptunán túlmutató masszív, kiterjesztett anyagtárcsa együttes hatása révén. Kiszámítottak egy modellt, amely megmagyarázza a 30 TNO erősen elliptikus, térben csoportosított pályáit. Meghatározták a jeges anyagtárcsa tömegtartományát és alakját is. Továbbá képesek voltak fokozatosan elmozdulni orientációjában (vagy a precessziós arányban), amely hűen reprodukálta a külső TNO pályákat.
"Ha eltávolítja a kilencedik bolygót a modellből, és ehelyett sok apró, sok területen szétszóródott tárgyat enged meg, akkor az objektumok közötti kollektív vonzások ugyanolyan könnyen tudnák megtudni az excentrikus pályákat, amelyeket néhány TNO-ban látunk" - mondta Sefilian, aki egy Gates Cambridge Tudós és a Darwin Főiskola tagja.
Szóval, az ügy lezárult? Nem egészen.
"Noha nincs közvetlen megfigyelő bizonyítékunk a lemezen, de a Kilenc bolygóra nincs, ezért vizsgálunk más lehetőségeket."
Antranik Sefilian
Olyan könnyű javaslatot tenni egy még fel nem fedezett bolygóra, amely éppen a megfelelő tömegű, hogy megmagyarázza ezeket a megfigyelt pályákat. De eddig egy ilyen bolygó elkerülte a felfedezéseket. De bizonyos módon a jeges anyagelmélet lemeze ugyanaztól szenved. Elég könnyű azt javasolni, és egy olyan sikeres matematikai modell felépítése, amely támogatja a jeges lemez elméletét, legalábbis bizonyítja, hogy lehetséges, de még nem fedezték fel.
Valójában a Neptunán kívüli jeges tárgyak tömegének becslésére tett korábbi kísérletek csak a Föld tömegének körülbelül egytizedét adták hozzá, nem elég ahhoz, hogy megmagyarázzák ezt a furcsa pályát. Az új tanulmány mögött a két tudós által létrehozott modell tízszer nagyobb tömeget igényel.
Itt játszik szerepet más naprendszerek megfigyelése.
"A probléma az, hogy amikor a lemezt a rendszer belsejéből figyeli, szinte lehetetlen látni az egészet egyszerre."
Antranik Sefilian.
"Más rendszerek megfigyelésekor gyakran megvizsgáljuk a gazdacsillagot körülvevő lemezt, hogy következtetni lehessen a körüli pályán keringő bolygók tulajdonságaira" - mondta Sefilian. „A probléma az, hogy amikor a lemezt a rendszer belsejéből figyeli, szinte lehetetlen látni az egészet egyszerre. Noha nincs közvetlen megfigyelési bizonyítékunk a lemezen, nincsenek a Kilenc Bolygóra sem, ezért vizsgálunk más lehetőségeket. Ennek ellenére érdekes megjegyezni, hogy a Kuiperi öv analógjainak megfigyelései más csillagok körül, valamint a bolygóképződés modellei feltárják a törmelék nagy tömegét.
Más napelemeknek jeges anyagú korongja van, ami megmaradt a kialakulásukkor, elegendő tömeggel, hogy figyelembe vegyék a rendszerek szélén lévő tárgyak erősen elliptikus pályáit. Ugyanez igaz a Naprendszerünkre? Lehet-e egy jeges anyagú lemezt és a Planet 9-et is?
Sefilian úgy gondolja. Az is lehetséges, hogy mindkét dolog igaz lehet - lehet egy hatalmas korong és egy kilencedik bolygó. Az egyes új TNO-k felfedezésével további bizonyítékokat gyűjtünk, amelyek segíthetnek magyarázni viselkedésüket. ”
A bizonyítékok feltárására törekvő tudósok hátra és hátulról történő megjelenése jelenik meg ebben a kérdésben, néha egyetértésben, néha hevesen egyet nem értve.
A tanulmány, különösen a bevezetés és a következtetés, bemutatja és idézi más tanulmányokat, amelyek mind támogatják, mind pedig nem értenek egyet ezzel. Még mindig a kezdeti időkben megértjük a távoli Naprendszert, és annak minden részletét megismerjük. A hatalmasabb távcsövek online megjelenésével az elkövetkező néhány évben, valamint a nagyobb teljesítményű számítógépekkel és a továbbfejlesztett megfigyelési módszerekkel csak idő kérdése, mielőtt végül elmagyarázzák e távoli testek furcsa pályáit.
Forrás:
- Kutatási cikk: ÁTALAKÍTÁS A TRANS-NEPTUNIA TÁJÉKOZTATÁSOK ÖN GRAVITÁTÓ TÁRGYÁN
- Sajtóközlemény: A kutatók szerint rejtélyes pályák futnak a Naprendszer legkülső részein, amelyeket nem a kilenc bolygó okozott
- Az Space Magazine cikke: Új törpebolygó található a Naprendszer szélén, és több csillagászatot adott a csillagászoknak a 9. bolygó bizonyítékainak keresésére
- Caltech sajtóközlemény: A Caltech kutatói bizonyítékokat találnak egy igazi kilencedik bolygóról
- Kutatási cikk: Távoli óriásplakát igazolása a szolár rendszerben
